Suolen ja aivojen akseli: Tavoitteet ikääntyneiden kognition parantamiseksi (SmartAge)

Aiheet ja menetelmät:

Pitkittäinen tutkimus:

Potilaat, joilla on T2DM, jotka on aiemmin määrätty sairaalan endokrinologian, diabeteksen ja ravitsemuksen palvelukseen (UDEN) "Dr. Josep Trueta" Gironasta (Espanja) rekrytoidaan ja opiskelee.

RYHMÄ A

Tämä tutkimus koostuu alkuvaiheesta, jossa potilaalle annetaan ainoana hoitona tasapainoinen ruokavalio, jossa energiansaanti lasketaan yksilöllisesti sen mukaan, onko hän normaalipainoinen (25 kcal x kg) vai ylipainoinen (20 kcal x). painokilo).

Tämän alkuvaiheen jälkeen potilaat aloittavat hoidon tasapainoisen ruokavalion hoidon jatkamisen lisäksi metformiinilla, joka annetaan suun kautta aloitusannoksella 425 mg/d 12 tunnin välein ensimmäisten 15 päivän aikana, minkä jälkeen potilaat jatkavat 850 mg/vrk annoksilla. tutkimuksen loppuun asti.

Glykemiaanturi asetetaan paikalleen kymmenen päivän ajaksi sekä aktiivisuuden ja unen seurantalaite (Fitbit), joka tallentaa fyysisen aktiivisuuden tänä aikana. Interstitiaalisia ihonalaisia ​​glukoosipitoisuuksia seurataan avohoidossa 10 peräkkäisen päivän ajan käyttämällä FDA:n validoimaa glukoosianturia (Dexcom G6 ®). Anturi asetetaan paikalleen päivänä 0 ja se poistuu käytöstä päivänä 10 aamulla.

Tämä prosessi toistetaan 10 päivää ennen metformiinihoidon aloittamista ja 10 päivää ennen 6 kuukauden tutkimusvaiheen päättymistä metformiinilla. Tutkimuksen aikana tehdään 6 käyntiä ja jokaiselle potilaalle asetetaan yhteensä 3 glykemiaanturia ja 3 fyysisen aktiivisuusmittaria. Yhteenvetona voidaan todeta, että glykemiasensori ja fyysisen aktiivisuuden seuranta käynnistetään käynneillä 1, 3, 5 ja poistetaan käynneillä 2, 4, 6.

Vierailu 1 (päivä 1): Fyysinen tutkimus, ravitsemustutkimus, bioimpedanssi, densitometria, CGM ja aktiivisuus- ja unenseurantalaite. Suostumuslomake

Käynti 2 (päivä 10): Näyte: veri, virtsa ja ulosteet. Ruokavalio, neuropsykologinen testi, CGM-vieroitus, aktiivisuus- ja unenseurantalaitteen poisto, MRI.

Vierailu 3 (päivä 170): Fyysinen tutkimus, ravitsemustutkimus, bioimpedanssi, CGM ja aktiivisuus- ja unenseurantalaite

Käynti 4 (päivä 180): Näyte: veri, virtsa ja ulosteet. Ruokavalion seuranta, neuropsykologinen testi, CGM-vieroitus ja aktiivisuus- ja unenseurantalaitteen poistaminen. Metformiinihoidon aloitus.

Vierailu 5 (päivä 350): Fyysinen tutkimus, ravitsemustutkimus, bioimpedanssi, CGM ja aktiivisuus- ja unenseurantalaite.

Käynti 6 (päivä 360): Näyte: veri, virtsa ja ulosteet. Ruokavalion seuranta, neuropsykologinen testi, CGM-vieroitus ja aktiivisuus- ja unenseurantalaitteen poistaminen. Metformiinin vieroitus.

RYHMÄ B:

Tutkimuksen aikana tälle ryhmälle tehdään 5 käyntiä:

Vierailu 1 (päivä 1): Fyysinen tutkimus, ravitsemustutkimus, bioimpedanssi, densitometria ja aktiivisuus- ja unenseurantalaite. Suostumuslomake.

Käynti 2 (päivä 10): Näyte: veri, virtsa ja ulosteet. Ruokavalio, neuropsykologinen testi ja aktiivisuus- ja unenseurantalaitteen poisto.

Vierailu 3 (päivä 180): Ruokavalion seuranta.

Vierailu 4 (päivä 350): Fyysinen tutkimus, ravitsemustutkimus, bioimpedanssi ja aktiivisuus sekä unenseurantalaite.

Vierailu 5 (päivä 360): Näyte: veri, virtsa ja ulosteet. Ruokavalion seuranta, neuropsykologinen testi ja aktiivisuus- ja unenseurantalaitteen poisto.

PITKÄAIKAISET TUTKIMUKSET TIETOJEN KERÄÄMINEN:

1. Lisätiedot: ikä, sukupuoli ja syntymäaika.

2. Kliiniset muuttujat:

   • Paino
   • korkeus,
   • painoindeksi
   • vyötärön ja lantion ympärysmitta
   • vyötärön ja lantion välinen suhde
   • verenpaine (systolinen ja diastolinen)
   • rasvamassa ja rasvaton massa (biosähköinen impedanssi ja DEXA)
   • tupakoinnin tila
   • alkoholin nauttiminen
   • tavallisten lääkkeiden rekisteri
   • henkilökohtainen verensiirto- ja/tai luovutushistoria
   • kirjaa suvussa liikalihavuudesta, sydän- ja verisuonitapahtumista ja diabeteksesta
   • psykiatrinen ja syömishäiriöhistoria.

3. Laboratoriomuuttujat: Paastonneista koehenkilöistä otetaan 15 cm3 verta seuraavien muuttujien määrittämiseksi käyttämällä kliinisen laboratorion tavanomaisia ​​rutiinitekniikoita:

   • hemogrammi
   • glukoosi
   • bilirubiini
   • aspartaattiaminotransferaasi (AST/GOT)
   • alaniiniaminotransferaasi (ALT/GPT)
   • gamma-glutamyylitranspeptidaasi (GGT)
   • urea
   • kreatiniini
   • Virtsahappo
   • kokonaisproteiinit,
   • albumiini
   • kokonaiskolesteroli | HDL-kolesteroli | LDL kolesteroli
   • triglyseridit,
   • glykoitunut hemoglobiini (HbA1c)
   • ferritiini | liukoinen transferriinireseptori
   • ultraherkkä C-reaktiivinen proteiini
   • punasolujen sedimentaationopeus
   • lipopolysakkaridia sitova proteiini
   • vapaa tyroksiini (vapaa T4) | kilpirauhasta stimuloiva hormoni (TSH) | lähtötason kortisoli-plasman insuliini
   • tulehdusmerkit | interleukiini 6 (IL-6). Lisäanalyysejä varten uutetaan vielä 15 cm3 verta (plasma-EDTA).

4. Ulostenäytteiden kerääminen: Jokaiselta potilaalta toimitetaan ulostenäyte. Näyte tulee kerätä kotona tai sairaalassa, lähettää laboratorioon 4 tunnin kuluessa keräämisestä, sirpaloida ja varastoida -80 ºC:ssa.

   - Suoliston mikrobiotan analyysi ulosteessa:

   • Bakteerien DNA:n ja mRNA:n määritys ja LBP:tä sitovan proteiinin tutkiminen veressä bakteerien translokaation havaitsemiseksi. LBP:tä sitova proteiini veressä bakteerien translokaation havaitsemiseen. Hiseq- ja Nextseq-teknologia (qPCR ja proteiinianalyysi (WB, ELISA), OMICS (RNAseq, 16S, Metabolomics, Metagenomics).
   • Tulehdukselliset ja immunologiset markkerit määritetään käyttämällä ELISA- (entsyymi-immunosorbenttimääritys) ja immunohistokemian (IHC) laitteita ja kvantitatiivista reaaliaikaista PCR-validointia. qPCR:ää varten kokonais-RNA eristetään eri kudoksista ja transkriptoi cDNA:ksi.
   • Aineenvaihduntaprofiilin ja metaboliittianalyysin määrittäminen.
5. Suoliston estetoiminto: Altistuminen laktuloosi:mannitolitestille ennen leikkausta/jälkeen leikkauksen. Plasmanäytteitä käytetään suolen läpäisevyyden merkkiaineiden mittaamiseen: bakteerien endotoksiini, sCD14, LBP, ZO-1 ja I-FABP.
6. Virtsanäytteiden kerääminen: Tarvitaan tryptofaaniaineenvaihduntaan liittyvien aineenvaihduntareittien muutosten määrittämiseksi ja suoliston mikrobiotan roolin määrittämiseksi näissä metabolisissa muutoksissa.
7. MRI: Tarvittavat sekvenssit hankitaan BrainAGE-biomarkkerin laskemiseen ja kognitiivisiin toimintoihin liittyvien verkostojen karakterisointiin. Hankinnassa käytetään 1,5 T skanneria (Ingenia; Philips Medical Systems) Hankinnassa käytetään 1,5 T skanneria (Ingenia; Philips Medical Systems). Ensinnäkin toipumis-inversiosekvenssiä (T2-FLAIR) käytetään sulkemaan pois koehenkilöt, joilla on jo aivovaurioita. Myöhemmin hankitaan rakenteellisia sekvenssejä, jotka sitten hankitaan aivojen harmaan aineen eheyden mittaamiseksi (T1-painotettu), painotetut alueet), valkoisen aineen alueet (DTI), raudan kertyminen (R2*) ja (R2). *) ja toiminnalliset sekvenssit lepotilassa (T2*-painotettu echo-planar imaging, EPI).
8. Neuropsykologinen tutkimus: Tutkitaan kognition eri osa-alueita: muisti (Test aprendizaje verbal-TAVEC, Rey-Osterrieth Complex Figure) tarkkaavaisuus ja toimeenpanotoiminto (WAIS-IV, Trail making testi (osa A y B), Stroop-testi). Lisäksi kognitiivista heikkenemistä arvioidaan Lobon minikognitiivisella kokeella. Nämä testit ovat hyödyllisiä metformiinin farmakologiseen interventioon liittyvien kognitiivisen profiilin muutosten määrittämisessä.

Tiedot tallennetaan muistikirjaan ja tietokoneistetaan tutkimuksen tietokantaan.

STAATTISET MENETELMÄT:

Otoskoko: Koska tämä on tarkoitettu pilottitutkimukseksi, virallista otoskoon laskemista ei vaadita. Yleissääntönä on rekrytoida vähintään 30 potilasta arvioimaan parametri ja 15-20 osallistujaa ryhmää kohden, jotta saadaan kohtuulliset arviot keskisuurista tai suurista vaikutuskokoista.

Tilastolliset analyysit: Se perustuu kvantitatiivisten parametrien kuvaavaan analyysiin (keskiarvo, keskihajonta, otoskoko, mediaani, vähimmäis- ja enimmäismäärä) ja muiden kategoristen parametrien esiintymistiheyden osoittamiseen. Ryhmien väliset vertailut perustuvat parinäytteen t-testiin tai khin neliötestiin. Näiden analyysien tulokset voivat olla hyödyllisiä arvioitaessa, tarvitaanko lisäanalyysejä potilaiden perusominaisuuksien mahdollisen epätasapainon korjaamiseksi.

Suoliston mikrobiotan koostumuksen muutoksia metformiinihoidon jälkeen analysoidaan lämpökartoilla, pääkomponenttianalyysillä (PCA) ja PLSDA:lla. Monimuuttujatilastoanalyysiin (PLSDA ja hierarkkinen klusterointi). Suoliston mikrobiotan ja kognitiivisten testien ominaisuudet käsittävät muuttujat muunnetaan logaritmisella, suodatetaan kvartiilivälien estimoinnilla ja porrastetaan automaattisella mittakaavalla (keskiarvo ja jaettuna kunkin muuttujan keskihajonnalla) Metaboanalyst-alustalla.

Suoliston mikrobiotassa ja kognitiomuuttujissa määritettyjä muutoksia tarkastellaan suhteessa sekundaaristen muuttujien (aineenvaihdunta-, metabolomi-, tulehdusparametrit) muutoksiin lineaarisella regressioanalyysillä SPSS:ssä. Aivokuvamuuttujat analysoidaan erikoisohjelmilla (MATLAB, SPM12).